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deutschZucker und Fruchtqualität bei Melonen
Koordinator: Herr Dr. John Lunn – ()
Projektbeschreibung
Eines der wichtigsten Qualitätsmerkmale der Melonenfrucht ist die hauptsächlich durch den Saccharosegehalt bestimmte Fruchtsüße. Melonenfrüchte sind „sink“ (engl. für „Abfluss“) Organe, die auf den Import von in den Blättern produzierten Zuckern über das Phloem angewiesen sind um Saccharose akkumulieren zu können.
In süßen Melonensorten ist der Saccharosegehalt in jungen, sich entwickelten Früchten niedrig und erreicht erst in reifen Früchten sehr hohe Werte. Saccharose, sowie deren Hexose-Unterbestandteile, spielen zudem als Signalmoleküle bei der Regulation der Genexpression in mehreren wichtigen physiologischen Prozessen eine Rolle. Einer der Hauptgründe für die Abnahme der Fruchtqualität nach der Ernte ist der fortlaufende Zuckerstoffwechsel. Vor allem in klimakterischen Melonensorten führt dieser Zuckerabbau zur Ansammlung unerwünschter Stoffwechselproduckte und zum Verlust der Fruchtsüße, wodurch der Marktwert und die Lagerfähigkeit der Früchte erheblich eingeschränkt sind. Im SAFQIM Projekt wird der Saccharosestoffwechsel in Melonenfrüchten mit Hilfe einer Kombination genetischer, transkriptomischer und metabolomischer Ansätze untersucht werden.
Dazu werden die umfangreichen genetischen und genomischen Resourcen und Werkzeuge, die für Melone entwickelt wurden (Kartierungspopulationen, TILLING und EcoTILLING Plattformen, EST Sammlungen, Mikroarrays, Genomsequenz) benutzt um Kandidatengene für Mutationen, die potentiell wertvolle Eigenschaften haben könnten, zu ermitteln. Dabei werden wir die Ausnutzung von natürlichen Variationen aus Introgressionen von wilden Melonensorten in Kulturmelonen mit Transkript- und Metabolitanalysen von Phloemsaft und Früchten und dem TILLING von Schlüsselgenen des Saccharose- und Zuckermetabolismus kombinieren.
Das Ziel des SAFQIM Projekts ist die Charakterisierung von Melonenlinien, die neue Allele, die die Zuckerzusammensetzung und die Stabilität des Zuckergehalts nach der Ernte verbessern, enthalten. Diese Linien werden dann letztendlich durch die am Projekt beteiligten Samenzuchtfirmen in Elite-Melonenlinien eingebracht um neue Sorten mit verbesserten Konsumenten- und Markteigenschaften zu erzeugen.
Sugars and Fruit Quality in Melon
Coordinator: Herr Dr. John Lunn – (Institut)
Project description
Fruit sweetness, mainly determined by sucrose content, is one of the most important traits of melon fruit quality. Melon fruits are sink organs that depend on import of sugars from the leaves via the phloem to accumulate sucrose. In sweet melon types, sucrose levels are very low in young developing fruit, but reach very high levels in the mature fruit. Sucrose and its constituent hexose sugars also act as signal molecules regulating the expression of genes involved in several important physiological processes. Continued metabolism of sugars is a major factor in post-harvest deterioration of fruit quality in climacteric melon types, as it leads directly to loss of sweetness and accumulation of undesirable products that decrease fruit quality, limiting the shelf life and potential market of the fruit. We propose to study sucrose metabolism in melon fruit using a combination of genetic, transcriptomic and metabolomic approaches. We will take advantage of the comprehensive set of genetic and genomic tools now available in melon (mapping populations, TILLING and EcoTILLING platforms, EST collections, microarray, draft genome sequence) to identify a collection of genes that may give rise to new, potentially valuable phenotypes when mutated. We will combine the use of natural variation arising from introgression of wild germplasm into cultivated melon, transcriptomic and metabolomic analysis of phloem sap and fruit, and TILLING of key genes in sucrose and sugar metabolism. The final goal of this proposal is to characterize melon lines containing new alleles of genes that will improve the sugar profile and post-harvest stability of sugar levels in the fruit, which ultimately will be introduced into elite melon lines by the participating seed companies.
Teilprojekte
Laufzeit 01.05.2011 – 31.12.2014